JPH0739634B2 - Method for producing blackened and corrosion resistant hot-dip galvanized steel sheet - Google Patents

Method for producing blackened and corrosion resistant hot-dip galvanized steel sheet

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JPH0739634B2
JPH0739634B2 JP63193641A JP19364188A JPH0739634B2 JP H0739634 B2 JPH0739634 B2 JP H0739634B2 JP 63193641 A JP63193641 A JP 63193641A JP 19364188 A JP19364188 A JP 19364188A JP H0739634 B2 JPH0739634 B2 JP H0739634B2
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treatment
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blackening
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尚孝 植田
俊一 丸
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、純亜鉛もしくはZn−Alなどの亜鉛合金を溶融
めっきした溶融亜鉛系めっき鋼板に黒変と白錆の発生を
効果的に抑制する表面処理を施すことにより、耐黒変性
および耐食性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板を製造する
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention effectively suppresses the occurrence of black discoloration and white rust on a hot-dip galvanized steel sheet obtained by hot dipping pure zinc or a zinc alloy such as Zn-Al. The present invention relates to a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having excellent blackening resistance and corrosion resistance by performing the surface treatment.

なお、本明細書においては、純亜鉛めっきおよび亜鉛合
金めっきを総称して亜鉛系合金めっきという。
In the present specification, pure zinc plating and zinc alloy plating are collectively called zinc alloy plating.

(従来の技術) 溶融亜鉛めっき鋼板は、古くはトタンと呼ばれ主に屋
根、外壁などの建材やバケツなどの日用雑貨に使用され
てきたが、近年は品質、特に耐食性の向上につれて多方
面に使用されるようになってきた。また、耐食性が一層
改善された溶融Zn−Al合金めっき鋼板などの溶融亜鉛合
金めっき鋼板も開発されている。
(Prior Art) Hot-dip galvanized steel sheets were called tin in the old days and were mainly used for building materials such as roofs and outer walls and daily sundries such as buckets. Has come to be used for. Further, hot-dip zinc alloy-plated steel sheets such as hot-dip Zn-Al alloy-plated steel sheets having further improved corrosion resistance have been developed.

これらの溶融亜鉛系めっき鋼板は、Znの犠牲防食作用に
より鉄板の錆発生を遅らせることで耐食性を発揮する
が、溶融ZnまたはZn−Al合金めっき後にクロメート処理
を施すことにより、さらに錆の発生を遅らせ、塗膜密着
性を改善することができる。このようにクロメート処理
された溶融亜鉛系めっき鋼板は、その優れた耐食性によ
り、自動車、建材、家電、その他我々が日常目にする広
範囲の製品に使用されている。
These hot-dip galvanized steel sheets exhibit corrosion resistance by delaying the rust generation of the iron plate due to the sacrificial anticorrosion effect of Zn, but by performing chromate treatment after hot-dip Zn or Zn-Al alloy plating, the occurrence of rust is further prevented. It can be delayed to improve coating film adhesion. Due to its excellent corrosion resistance, the chromate-treated hot-dip galvanized steel sheet is used in automobiles, building materials, home appliances, and a wide range of other products that we see daily.

しかし、溶融亜鉛系めっき鋼板にクロメート処理を施し
た場合、その後の保管中、或いは目的の製品に加工後に
湿気の高い場所に長時間置かれると、めっき面が黒くな
る、いわゆる黒変現象を生じ、外観が見劣りし、商品価
値がなくなる。
However, when the hot dip galvanized steel sheet is subjected to chromate treatment, if it is placed in a highly humid place for a long time during subsequent storage or after processing the target product, the so-called black discoloration phenomenon occurs. , The appearance is inferior and the commercial value is lost.

この黒変(黒錆ともいう)は、めっき表面のスパングル
中の或る特定の結晶方位のところが特に灰黒色になる特
徴があり、そのためスパングルを周知方法でミニマイズ
ド化することもある程度有効である。また、黒変の発生
するスパングル内にはPb粒子が存在し、このPb粒子の存
在も黒変の発生を助長するものであり、極低Pb材(Pb0.
01%以下)では黒変が発生しにくいことも知られてい
る。しかし、溶融亜鉛系めっき鋼板ではスパングル品を
好むユーザーも多く、めっき浴中へのPbの添加は避けら
れない。さらに、溶融Zn−Al合金めっきでは、めっき層
中のAl濃度が高く、ZnとAlの局部電池作用により黒変が
生じると考えられる。以上の事情から、溶融亜鉛および
亜鉛合金めっき鋼板の黒変の問題を解決することが待望
されており、黒変の防止に関してこれまでにも各種の方
法が提案されている。
This black discoloration (also referred to as black rust) is characterized in that a particular crystallographic orientation in the spangle on the plating surface is particularly gray black, and therefore minimization of the spangle by a well-known method is also effective to some extent. In addition, there are Pb particles in the spangle where blackening occurs, and the presence of these Pb particles also promotes the occurrence of blackening, which is an extremely low Pb material (Pb0.
It is also known that black discoloration is less likely to occur in (01% or less). However, for hot-dip galvanized steel sheets, many users prefer spangle products, and it is unavoidable to add Pb to the plating bath. Furthermore, in the hot dip Zn-Al alloy plating, the Al concentration in the plating layer is high, and it is considered that blackening occurs due to the local cell action of Zn and Al. Under the circumstances described above, it is desired to solve the problem of black discoloration of hot-dip zinc and zinc alloy-plated steel sheets, and various methods have been proposed to prevent black discoloration.

特開昭55−131178号公報には、溶融亜鉛系めっき鋼板に
対して形状矯正、外観向上、機械的性質の改善などの目
的で行われるレベラーやスキンパスロールでの軽圧下後
に、めっき鋼板を一旦加熱してからクロメート処理を施
し、黒変を防止することが記載されている。この方法
は、圧下中に変質しためっき表面を加熱により回復させ
て黒変を防止するものであるが、効果が不十分である
上、加熱のための設備およびエネルギーを要し、経済的
に不利である。
JP-A-55-131178 discloses that a hot dip galvanized steel sheet is coated with a leveler or a skin pass roll after being lightly pressed for the purpose of shape correction, appearance improvement and mechanical property improvement. It is described that after heating, a chromate treatment is applied to prevent blackening. This method is to prevent the blackening by recovering the deteriorated plating surface by heating by heating, but it is not effective enough and requires equipment and energy for heating, which is economically disadvantageous. Is.

特開昭57−114695号公報には、溶融亜鉛系めっき後、ア
ルカリ金属炭酸塩系溶液で処理してめっき表面の酸化物
を溶融除去し、次いで電気亜鉛めっきを施す方法が記載
されている。この方法は、めっき表面を均一化して黒変
を防止するものであり、非常に有効な方法であるが、溶
融めっきラインの他に電気めっきラインを付設しなけれ
ばならず、製造設備および工程が複雑化し、著しくコス
ト高となる。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 57-114695 describes a method of performing hot dip galvanizing, treating with an alkali metal carbonate-based solution to melt and remove oxides on the plating surface, and then performing electrogalvanizing. This method is to make the plating surface uniform and prevent blackening, and is a very effective method, but an electroplating line must be attached in addition to the hot dipping line, and the manufacturing equipment and process It becomes complicated and the cost is extremely high.

耐黒変性、耐食性などを改善する目的で、溶融亜鉛系め
っき鋼板を、Ni、Co、Feなどの金属イオンを含有する水
溶液で処理し、次いでクロメート処理を施すことも提案
されている。例えば、特開昭59−177381号公報には、溶
融亜鉛系めっき後、その表面にNiイオンまたはCoイオン
あるいはその両者を含有する溶液で処理してめっき表面
にNiおよび/またはCoを付着させ、続いてクロメート処
理を施す方法が記載されている。
For the purpose of improving blackening resistance and corrosion resistance, it has also been proposed to treat a hot-dip galvanized steel sheet with an aqueous solution containing metal ions such as Ni, Co and Fe, and then subject it to chromate treatment. For example, in JP-A-59-177381, after hot dip galvanizing, the surface is treated with a solution containing Ni ions or Co ions or both to deposit Ni and / or Co on the plating surface, Then, a method of performing a chromate treatment is described.

特開昭61−110777号公報に記載の方法では、Niイオン含
有アルカリ性水溶液で溶融亜鉛系めっき鋼板を洗浄し、
めっき表層のAlを溶出させると同時にNiを表面に析出さ
せ、次いでクロメート処理を行う。
In the method described in JP-A-61-110777, the hot dip galvanized steel sheet is washed with a Ni ion-containing alkaline aqueous solution,
Al in the plating surface layer is eluted and at the same time Ni is deposited on the surface, and then chromate treatment is performed.

特開昭62−20881号公報には、溶融亜鉛系めっき後、直
ちにFeイオンとNiイオンの両方を含有するアルカリ性水
溶液で処理して、表面にFeとNiを析出させた後、クロメ
ート処理する方法が記載されている。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 62-20881 discloses a method in which after hot dip galvanizing, treatment is immediately performed with an alkaline aqueous solution containing both Fe ions and Ni ions to deposit Fe and Ni on the surface, followed by chromate treatment. Is listed.

これらの方法による黒変防止のメカニズムは、スキンパ
スなどによってめっき表面に露出した活性なZn面が、N
i、Coなどの置換反応による析出によって被覆され、そ
の結果Znによる局部電池作用による腐食が抑制されて黒
変が防止されると考えられる。また、アルカリ性水溶液
を使用する場合には、めっき表層のAlがアルカリにより
除去されることも黒変防止に寄与していると考えられ
る。しかし、上記のいずれの方法でも、溶融亜鉛系めっ
き鋼板の黒変を充分に防止することはできなかった。特
に、スキンパス等の機械的加工後に処理を行うと、めっ
き表面が既に平滑になっているため、結合力の弱い置換
反応により析出したNi、Coなどの金属被覆とめっき面と
の付着力が充分でないため、その後のコイリングやプレ
ス加工時に析出金属およびクロメート皮膜がたやすく除
去され、局部的に黒みがかり(黒変)が生じることが認
められた。
The mechanism of blackening prevention by these methods is that the active Zn surface exposed on the plating surface by skin pass etc.
It is considered that the coating is performed by the precipitation of the substitution reaction of i, Co, etc., and as a result, the corrosion due to the local cell action due to Zn is suppressed and the blackening is prevented. Further, when an alkaline aqueous solution is used, it is considered that Al on the plating surface layer is removed by the alkali, which also contributes to blackening prevention. However, none of the above methods was able to sufficiently prevent blackening of the galvanized steel sheet. In particular, when the treatment is performed after mechanical processing such as skin pass, the plating surface is already smooth, so the adhesion between the metal coating such as Ni and Co deposited by the substitution reaction with weak bonding force and the plating surface is sufficient. Therefore, it was confirmed that the deposited metal and the chromate film were easily removed during the subsequent coiling and press working, resulting in local darkening (blackening).

(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、耐食性を損なわずに従来より改善され
た耐黒変性を付与することのできる表面処理を施すこと
により、耐黒変性と耐食性にすぐれた溶融亜鉛系めっき
鋼板を製造する方法を提供することである。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to perform a surface treatment capable of imparting the blackening resistance improved from the conventional one without impairing the corrosion resistance, and thereby the melting excellent in the blackening resistance and the corrosion resistance is achieved. It is to provide a method for producing a zinc-based plated steel sheet.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記目的を解決すべく鋭意検討を行った
結果、Niおよび/またはCoイオンと特定のアミン化合物
とを少量含有するアルカリ性水溶液による処理と、クロ
メート処理、特に酢酸含有クロメート処理により、耐黒
変性および耐食性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板が得ら
れることを知り、本発明を完成させた。本発明の方法に
より製造された溶融亜鉛系めっき鋼板は、従来より優れ
た耐黒変性を示し、平板部のみならず、処理条件により
コイリング時のスリップやプレス加工時のしごきを受け
た部分においても耐黒変性を保持することができる。
(Means for Solving the Problems) As a result of intensive studies to solve the above-mentioned objects, the present inventors have shown that treatment with an alkaline aqueous solution containing a small amount of Ni and / or Co ions and a specific amine compound, The present invention has been completed, knowing that a chromate treatment, particularly an acetic acid-containing chromate treatment, can provide a hot-dip galvanized steel sheet excellent in blackening resistance and corrosion resistance. The hot-dip galvanized steel sheet produced by the method of the present invention exhibits superior blackening resistance to the conventional one, and not only in the flat plate portion, but also in the portion subjected to ironing during slipping or pressing during coiling depending on processing conditions. It is possible to maintain resistance to blackening.

ここに、本発明の要旨は、溶融亜鉛または亜鉛合金めっ
き鋼板を、NiおよびCoから選ばれた少なくとも1種の金
属イオン0.01〜2.5重量%と、C2〜C12アルキレンジアミ
ン、C2〜C10ポリアルキレンポリアミン、およびC2〜C10
アルカノールアミンから選ばれた少なくとも1種のアミ
ン化合物0.05重量%以上とを含有するpH10〜14の水溶液
で処理した後、クロメート処理、好ましくは酢酸0.1〜
5重量%とクロム酸、0.1〜10重量%とを含有する酢酸
含有クロメート液によりクロメート処理することを特徴
とする、耐黒変性および耐食性に優れた溶融亜鉛系めっ
き鋼板の製造方法である。
Here, the gist of the present invention is to provide a hot-dip zinc or zinc alloy plated steel sheet with 0.01 to 2.5% by weight of at least one metal ion selected from Ni and Co, C 2 to C 12 alkylenediamine, and C 2 to C. 10 polyalkylene polyamine, and C 2 -C 10
After treatment with an aqueous solution containing at least one amine compound 0.05% by weight or more selected from alkanolamines and having a pH of 10 to 14, chromate treatment, preferably acetic acid 0.1 to
A method for producing a hot dip galvanized steel sheet having excellent blackening resistance and corrosion resistance, which comprises performing a chromate treatment with an acetic acid-containing chromate solution containing 5% by weight, chromic acid, and 0.1 to 10% by weight.

(作用) 以下、本発明をより具体的に説明する。なお、以下の説
明において、%は特に指定のない限り重量%である。
(Operation) Hereinafter, the present invention will be described more specifically. In the following description,% means% by weight unless otherwise specified.

本発明の方法で使用する溶融亜鉛系めっき鋼板は、通常
の溶融純亜鉛めっき鋼板、すなわちAl:0.08〜0.20%とP
b:0.2%以下、残部Znからなる溶融亜鉛めっき浴から製
造された亜鉛めっき鋼板、およびZn−Al合金めっき鋼板
などの溶融亜鉛合金めっき鋼板のいずれであってもよ
い。溶融Zn−Al合金めっき鋼板の代表例は、Al:0.3〜6.
0%、微量のLa、Ce、Mg、Si等の元素、残りZnからなる
溶融めっき浴から製造された低AlのZn−Al合金めっき鋼
板、およびAl:55%、Pb:17%、残りZnからなる溶融めっ
き浴から製造された高AlのZn−Al合金めっき鋼板であ
る。
The hot-dip galvanized steel sheet used in the method of the present invention is a normal hot-dip galvanized steel sheet, that is, Al: 0.08 to 0.20% and P
b: 0.2% or less, a galvanized steel sheet produced from a hot-dip galvanizing bath containing the balance Zn, and a hot-dip galvanized steel sheet such as a Zn-Al alloy-plated steel sheet may be used. A typical example of hot-dip Zn-Al alloy plated steel sheet is Al: 0.3 to 6.
Low Al Zn-Al alloy plated steel sheet produced from hot dip bath consisting of 0%, trace amounts of elements such as La, Ce, Mg, Si, etc., and Zn, and Al: 55%, Pb: 17%, Zn remaining. Is a high Al Zn-Al alloy plated steel sheet manufactured from a hot dip bath.

上述したように、Pbを含有するスパングルあるいはゼロ
もしくはミニマムスパングルの溶融亜鉛めっき鋼板や溶
融Zn−Al合金めっき鋼板は、黒変化傾向が強いので、本
発明の方法をこのようなめっき鋼板に適用すると特に顕
著な黒変防止効果が認められる。また同様にその他の溶
融亜鉛系めっき鋼板を使用して本発明を実施してもよ
い。
As described above, hot-dip galvanized steel sheets and hot-dip Zn-Al alloy-plated steel sheets of Pb-containing spangles or zero or minimum spangles have a strong blackening tendency, and thus the method of the present invention is applied to such plated steel sheets. A particularly remarkable blackening prevention effect is recognized. Similarly, the present invention may be carried out using other hot dip galvanized steel sheets.

本発明の方法は、溶融亜鉛系めっき鋼板に、Niおよび/
またはCoイオンと共に特定のポリアミンもしくはアルカ
ノールアミンを含有するアルカリ性水溶液による処理
(以下、この処理を前処理ともいう)と、クロメート処
理、特に酢酸含有クロメート液による処理(以下、この
クロメート処理を後処理ともいう)とが順次施すことを
特徴とする。
The method of the present invention is applied to hot dip galvanized steel sheet with Ni and / or
Alternatively, treatment with an alkaline aqueous solution containing a specific polyamine or alkanolamine together with Co ions (hereinafter, this treatment is also referred to as pretreatment) and chromate treatment, particularly treatment with an acetic acid-containing chromate solution (hereinafter, this chromate treatment is also referred to as posttreatment). And) are sequentially applied.

本発明者らは、Pbを含有するため黒変を生じやすいスパ
ングルおよびゼロスパングル表面の溶融亜鉛めっき鋼
板、低Al合金めっき鋼板として5%Al−Znめっき鋼板、
および高Al合金めっき鋼板として55%Al−Znめっき鋼板
を使用し、従来と同様にアルカリ性前処理液とクロメー
ト系の後処理との組合せにより黒変を防止する際に有効
な添加剤について検討した。その結果、いずれの溶融亜
鉛系めっき鋼板についても、前処理に使用したアルカリ
性水溶液がNi、Coもしくはその両者からなる金属イオン
と、アルキレンジアミン、ポリアルキレンポリアミンお
よびアルカノールアミンから選ばれた少なくとも1種の
アミン化合物とを含有する場合に、黒変を顕著に防止で
きることが判明した。
Since the present inventors contain Pb, hot-dip galvanized steel sheets with spangles and zero spangle surfaces that easily cause blackening, 5% Al-Zn plated steel sheets as low Al alloy plated steel sheets,
And 55% Al-Zn plated steel sheet was used as the high Al alloy plated steel sheet, and the additive effective for preventing black discoloration was examined by the combination of the alkaline pretreatment liquid and the chromate-based post treatment as in the past. . As a result, in any of the hot-dip galvanized steel sheets, the alkaline aqueous solution used for the pretreatment was a metal ion composed of Ni, Co or both, and at least one selected from alkylenediamine, polyalkylenepolyamine and alkanolamine. It has been found that the black discoloration can be remarkably prevented when it contains an amine compound.

本発明で前処理用の表面処理液に使用するアミン化合物
は、C2〜C12アルキレンジアミン、C2〜C10ポリアルキレ
ンポリアミンおよびC2〜C10アルカノールアミンであ
る。有用なアミン化合物の具体例を挙げると、アルキレ
ンジアミンの例はエチレンジアミン、1,3−ジアミノプ
ロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタ
ン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、
1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−
ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジ
アミノドデカン等であり;ポリアルキレンポリアミンの
例は、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサ
ミン等であり;アルカノールアミンの例はモノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン
等である。これらのアミン化合物は1種類のみを使用し
ても、2種以上を併用してもよい。
The amine compounds used in the surface treatment liquid for pretreatment in the present invention are C 2 to C 12 alkylenediamine, C 2 to C 10 polyalkylenepolyamine and C 2 to C 10 alkanolamine. As specific examples of useful amine compounds, examples of alkylenediamine are ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7- Diaminoheptane,
1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-
Diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, etc .; examples of polyalkylene polyamines are diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, etc .; examples of alkanolamines Examples include monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine. These amine compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明で前処理用に使用するアルカリ性水溶液において
は、このようなアミン化合物の存在が不可欠であり、従
来技術においてNiやCoを含有するアルカリ性表面処理液
に錯化剤として添加することが提案されている他の有機
化合物、例えば、典型的な錯化剤であるアンモニア、エ
チレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、グリコールエ
ーテルジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸な
どをNiおよび/またはCoと組合わせて使用した場合に
は、耐黒変性が実質的に改善されず、水溶液が不安定と
なって沈殿物を生ずることもある。そればかりか、これ
らを本発明で使用するアミン化合物と併用する場合にも
耐黒変性の低下が認められることがある。従って、本発
明で使用するアルカリ性表面処理液においては、添加剤
は前記のアミン化合物のみとすることが好ましい。
In the alkaline aqueous solution used for pretreatment in the present invention, the presence of such an amine compound is indispensable, and it has been proposed in the prior art to add it as a complexing agent to an alkaline surface treatment solution containing Ni or Co. Other organic compounds, such as ammonia, ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, which are typical complexing agents, in combination with Ni and / or Co In some cases, the blackening resistance is not substantially improved, and the aqueous solution may become unstable to form a precipitate. Not only that, also when these are used in combination with the amine compound used in the present invention, a decrease in blackening resistance may be observed. Therefore, in the alkaline surface treatment liquid used in the present invention, the additive is preferably only the amine compound.

前処理用の表面処理液において、このアミン化合物は0.
05%以上、好ましくは0.1%以上の量で含有させる。ア
ミン化合物の含有量が0.05%未満になると、Ni、Coイオ
ンの溶解性が悪くなり、これらの金属のめっき表面への
析出が不足し、黒変の防止が十分に得られない。アミン
化合物は過剰に存在しても悪影響を及ぼさないため、ア
ミン化合物の含有量の上限は特に制限されない。2種以
上のアミン化合物を併用する場合には、合計量が0.05%
以上となるようにする。
In the surface treatment liquid for pretreatment, this amine compound was 0.
It is contained in an amount of 05% or more, preferably 0.1% or more. If the content of the amine compound is less than 0.05%, the solubility of Ni and Co ions deteriorates, the deposition of these metals on the plating surface is insufficient, and blackening cannot be sufficiently prevented. The upper limit of the content of the amine compound is not particularly limited because the amine compound does not have an adverse effect even if it is present in excess. When two or more amine compounds are used together, the total amount is 0.05%
Try to be above.

前処理用のアルカリ性水溶液に存在させる金属イオンは
Ni、Coもしくはその両者であり、Znより貴なその他の金
属イオン、例えば、Cu、Ti、Fe、Sn、Mnなどでは、上記
アミン化合物と組合せてアルカリ性水溶液に存在させた
場合に耐黒変性の改善が得られない。従って、本発明で
前処理に使用するアルカリ性水溶液は、NiおよびCo以外
の金属イオンを実質的にに含有しないことが好ましい。
The metal ions present in the alkaline aqueous solution for pretreatment are
Ni, Co or both, other metal ions nobler than Zn, for example, Cu, Ti, Fe, Sn, Mn, etc., blackening resistance in the presence of an alkaline aqueous solution in combination with the amine compound. No improvement can be obtained. Therefore, it is preferable that the alkaline aqueous solution used for pretreatment in the present invention does not substantially contain metal ions other than Ni and Co.

NiおよびCoから選ばれた金属イオンは、0.01〜2.5%の
濃度(NiとCoの両者が共存する場合には合計濃度)で本
発明のアルカリ性水溶液に存在させる。0.01%未満で
は、黒変防止効果が十分に得られない。一方、これらの
金属イオン濃度が2.5%を超えると耐食性が悪くなり、
白錆を生じやすくなる。
The metal ion selected from Ni and Co is present in the alkaline aqueous solution of the present invention at a concentration of 0.01 to 2.5% (the total concentration when both Ni and Co coexist). If it is less than 0.01%, the effect of preventing black discoloration cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the concentration of these metal ions exceeds 2.5%, the corrosion resistance deteriorates,
White rust tends to occur.

Niおよび/またはCoイオンは、各種の塩、あるいは酸化
物もしくは水酸化物としてアルカリ性水溶液中に添加さ
れる。使用しうる塩の例は、塩化物、硝酸塩、硫酸塩、
リン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩などである。
Ni and / or Co ions are added to an alkaline aqueous solution as various salts or oxides or hydroxides. Examples of salts that may be used are chlorides, nitrates, sulphates,
Examples include phosphates, acetates, oxalates and the like.

前処理用の表面処理液のpHは10〜14とする。水溶液のpH
が10を下回ると、耐黒変性が劣る。特に好ましいpH範囲
は、10〜13.5である。必要に応じて、表面処理液の性能
に悪影響を及ばさない任意のアルカリ性無機物質の添加
により、水溶液のpHを10〜14に調節する。通常は、水酸
化ナトリウムおよびカリウムなどのアルカリ金属水酸化
物の添加によりpHを調節する。ただし、本発明では塩基
性のアミン化合物を添加剤として使用するため、アミン
添加剤の種類と量によっては、このようなpH調節を行わ
なくても水溶液のpHが10以上に保持される場合もある。
The pH of the surface treatment solution for pretreatment is 10-14. PH of aqueous solution
When is less than 10, blackening resistance is poor. A particularly preferred pH range is 10 to 13.5. If necessary, the pH of the aqueous solution is adjusted to 10 to 14 by adding any alkaline inorganic substance that does not adversely affect the performance of the surface treatment solution. The pH is usually adjusted by the addition of alkali metal hydroxides such as sodium and potassium hydroxide. However, in the present invention, since a basic amine compound is used as an additive, depending on the type and amount of the amine additive, the pH of the aqueous solution may be maintained at 10 or more without such pH adjustment. is there.

この前処理用のアルカリ性表面処理液は、スプレー、浸
漬などの適宜の方法で溶融亜鉛系めっき鋼板に適用され
る。処理時間は、1秒〜十数秒程度のごく短時間でよ
く、それによりめっき表面にNiおよび/またはCo金属が
析出する。めっき面上のNiおよび/またはCoの析出量
は、金属換算で片面当たり0.1〜30mg/m2の範囲内が好ま
しく、より好ましくは0.5〜10mg/m2の範囲内である。Ni
とCoを併用する場合には、両者の合計量がこの範囲内と
なるようにする。この付着量が不足すると、耐黒変性が
充分に改善されず、逆に多すぎると耐食性が低下する傾
向がある上、鋼板が黒ずんで商品価値が低下する。
This alkaline surface treatment liquid for pretreatment is applied to the hot dip galvanized steel sheet by an appropriate method such as spraying or dipping. The treatment time may be as short as about 1 second to several tens of seconds, whereby Ni and / or Co metal is deposited on the plating surface. Precipitation amount of Ni and / or Co on the plated surface is preferably in the range of per side 0.1 to 30 mg / m 2 in terms of metal, and more preferably in the range of 0.5 to 10 mg / m 2. Ni
When both and Co are used together, the total amount of both should be within this range. If this adhesion amount is insufficient, the blackening resistance is not sufficiently improved, while if it is too large, the corrosion resistance tends to decrease, and the steel sheet becomes dark and the commercial value decreases.

この前処理による黒変防止のメカニズムは従来公知のNi
および/またはCo含有アルカリ性水溶液による場合と本
質的に同様である、すなわち、アルカリによる表層のAl
の溶出および上記金属の析出によると考えられるが、本
発明の処理液の場合、アミン化合物の添加により、従来
の表面処理液に比べて析出金属がめっき面により強固に
付着するのではないかと思われる。
The mechanism of blackening prevention by this pretreatment is the conventionally known Ni
And / or essentially the same as with a Co-containing alkaline aqueous solution, ie, Al on the surface layer due to alkali
It is thought that this is due to the elution of the metal and the precipitation of the above-mentioned metal, but in the case of the treatment liquid of the present invention, the addition of the amine compound may cause the deposited metal to adhere more strongly to the plated surface than the conventional surface treatment liquid. Be done.

この処理の温度条件は特に限定されない。すなわち、処
理を受ける溶融亜鉛系めっき鋼板は常温でも、あるいは
350℃程度までの高温度であっても構わない。したがっ
て、溶融めっき直後のまだ高温度にある間の亜鉛系めっ
き鋼板に表面処理液を適用することもできる。また、ア
ルカリ性表面処理液の温度も常温ないし100℃までの温
度でよい。ただし、処理時間を短縮するためには、鋼板
温度もしくは処理液温度の少なくとも一方が50℃以上で
あることがより好ましい。必要に応じて、表面処理後に
加熱乾燥を行う。
The temperature condition of this treatment is not particularly limited. That is, the hot dip galvanized steel sheet to be treated is at room temperature, or
A high temperature up to about 350 ° C may be used. Therefore, it is possible to apply the surface treatment solution to the zinc-based plated steel sheet immediately after hot dipping while still at a high temperature. The temperature of the alkaline surface treatment liquid may be room temperature to 100 ° C. However, in order to shorten the treatment time, it is more preferable that at least one of the steel plate temperature and the treatment liquid temperature is 50 ° C. or higher. If necessary, heat drying is performed after the surface treatment.

上記のように前処理を行った後、クロメート処理を行
う。このクロメート処理は、従来一般的に使用されてい
るクロメート液、すなわち、無水クロム酸を含有し、必
要に応じて適当なフッ素含有化合物(例、フッ化水素
酸、ケイフッ化水素酸ナトリウムなど)および/または
無機酸(例、リン酸、硫酸、塩酸、硝酸など)、さらに
はケイ素化合物(シリカゾル、コロイダルシリカ、有機
シリケートなど)を添加した水溶液により実施すること
もできるが、好ましくは酢酸とクロム酸を含有する酢酸
含有クロメート液を使用して行う。
After performing the pretreatment as described above, the chromate treatment is performed. This chromate treatment contains a conventionally used chromate solution, that is, chromic anhydride, and if necessary, a suitable fluorine-containing compound (eg, hydrofluoric acid, sodium silicohydrofluoride, etc.) and Alternatively, an inorganic acid (eg, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, etc.), or an aqueous solution containing a silicon compound (silica sol, colloidal silica, organic silicate, etc.) may be added, but acetic acid and chromic acid are preferable. Is carried out using a chromate solution containing acetic acid.

酢酸含有クロメート液の使用により、耐黒変性と耐食性
がより改善された溶融亜鉛系めっき鋼板を得ることがで
き、板擦り合わせ部やプレスしごき部といった摩擦を強
く受けた部位においても黒変や白錆の発生を抑制するこ
とができる。これは、クロメート液中の酢酸がZnまたは
Zn−Al合金めっき皮膜表面のAlと反応して酢酸アルミニ
ウムが生成し、この酢酸アルミニウムが黒変防止および
白錆発生の防止に有効であるのではないかと考えられ
る。この効果を十分に発揮させるには、0.1%以上のク
ロム酸濃度と0.1%以上の酢酸濃度を有するクロメート
液を使用することが好ましい。一方、クロム酸および酢
酸濃度が高くなり過ぎると鋼板表面が黄色味を帯びるの
で、商品価値が下がる。この現象は、クロム酸濃度が10
%超、酢酸濃度が5%超のときに顕著となる。従って、
酢酸含有クロメート液を使用する場合、クロム酸濃度は
0.1〜10%、特に0.3〜3.0%、酢酸濃度は0.1〜5%、特
に0.5〜3.5%とすることが好ましい。
By using an acetic acid-containing chromate solution, it is possible to obtain hot-dip galvanized steel sheets with improved blackening resistance and corrosion resistance. The generation of rust can be suppressed. This is because Zn or acetic acid in the chromate solution
It is considered that aluminum acetate is generated by reacting with Al on the surface of the Zn-Al alloy plating film, and this aluminum acetate is effective in preventing black discoloration and white rust. In order to sufficiently exert this effect, it is preferable to use a chromate solution having a chromic acid concentration of 0.1% or more and an acetic acid concentration of 0.1% or more. On the other hand, if the concentrations of chromic acid and acetic acid are too high, the surface of the steel sheet becomes yellowish, which lowers the commercial value. This phenomenon occurs when the chromic acid concentration is 10
%, And when the acetic acid concentration exceeds 5%, it becomes remarkable. Therefore,
When using a chromate solution containing acetic acid, the chromic acid concentration is
It is preferable that the concentration is 0.1 to 10%, particularly 0.3 to 3.0%, and the acetic acid concentration is 0.1 to 5%, particularly 0.5 to 3.5%.

クロメート液中のクロムの一部は、クロメート皮膜の形
成を促進させるために水溶性3価クロム化合物とするこ
ともできる。また、このクロメート液にシリカゾルを含
有させて塗布型クロメート液として使用することもでき
る。
A part of chromium in the chromate solution may be a water-soluble trivalent chromium compound in order to promote the formation of a chromate film. Further, this chromate solution can be used as a coating type chromate solution by containing silica sol.

本発明で後処理として行うクロメート処理は、通常のク
ロメート処理と同様に実施できる。すなわち、浸漬、塗
布、噴霧などの適宜手段により室温ないしやや高温下に
処理を実施することができる。処理時間は数秒〜10分程
度であり、塗布型の場合には10秒以下、反応型の場合に
はそれより長くなることが普通である。クロメート皮膜
の付着量は、Cr金属換算で片面当たり1〜100mg/m2の範
囲内、特に5〜60mg/m2の範囲内が好ましい。クロメー
ト処理後、必要に応じて加熱乾燥を行い、クロメート皮
膜を乾燥させる。
The chromate treatment performed as a post-treatment in the present invention can be carried out in the same manner as a normal chromate treatment. That is, the treatment can be carried out at room temperature or at a slightly high temperature by an appropriate means such as dipping, coating or spraying. The treatment time is about several seconds to 10 minutes, which is usually 10 seconds or less for the coating type and longer than that for the reaction type. Coating weight of the chromate film is in the range of per side 1 to 100 mg / m 2 of Cr metal basis, especially in the range of 5-60 mg / m 2 is preferred. After the chromate treatment, if necessary, heat drying is performed to dry the chromate film.

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

なお、実施例で使用した溶融亜鉛系めっき鋼板は次に示
す4種類のものである(いずれも両面めっき鋼板)。素
地鋼板は、いずれも厚さ1.0mmの低炭素冷延鋼板であっ
た。
The hot-dip galvanized steel sheets used in the examples are the following four types (all double-sided steel sheets). The base steel sheets were all low carbon cold-rolled steel sheets with a thickness of 1.0 mm.

鋼板1:連続溶融Znめっきラインで製造したスパングルZn
めっき鋼板 めっき浴組成 Al:0.05%、Pb:0.010%、 Fe:0.02〜0.03%、残りZn めっき浴温度 470℃ ライン速度 100m/min Zn付着量 270g/m2(片面量) スキンパス延率 1.0% 後処理 クロメート処理なし 鋼板2:連続溶融Znめっきラインで製造したゼロスパング
ルZnめっき鋼板 めっき浴組成 Al:0.15%、Pb:0.10%、 Fe:0.02〜0.03%、残りZn めっき浴温度 470℃ ライン速度 100m/min Zn付着量 270g/m2(片面量) スキンパス延率 1.0% 後処理 クロメート処理なし 鋼板3:連続溶融Znめっきラインで製造した5%Al−Zn合
金めっき鋼板 めっき浴組成 Al:5%、Pb:0.01%以下、 Fe:0.02%以下、ミッシュメタル:0.06
%、残りZn めっき浴温度 460℃ ライン速度 70m/min めっき付着量 90g/m2(片面量) スキンパス延率 0.8% 後処理 クロメート処理なし 鋼板4:実験室での溶融めっきにより製造した55%Al−Zn
合金めっき鋼板 めっき浴組成 Al:55%、Si:1.7%以下、 残りZn めっき浴温度 600℃ めっき付着量 175g/m2(片面量) スキンパス延率 0.8% 後処理 クロメート処理なし 実施例1 本実施例は、前処理液に添加する非金属添加剤の種類が
耐黒変性および耐食性に及ぼす影響を示すものである。
Steel plate 1: spangle Zn manufactured by continuous hot-dip Zn plating line
Galvanized steel sheet Plating bath composition Al: 0.05%, Pb: 0.010%, Fe: 0.02 to 0.03%, rest Zn plating bath temperature 470 ℃ Line speed 100m / min Zn adhesion amount 270g / m 2 (one side amount) Skin pass elongation 1.0% Post-treatment No chromate treatment Steel plate 2: Zero spangle Zn-plated steel plate produced by continuous hot-dip Zn plating line Plating bath composition Al: 0.15%, Pb: 0.10%, Fe: 0.02-0.03%, Remaining Zn plating bath temperature 470 ° C Line speed 100m / min Zn adhesion amount 270g / m 2 (one side amount) Skin pass elongation 1.0% Post-treatment without chromate treatment Steel plate 3: 5% Al-Zn alloy plated steel plate manufactured by continuous hot-dip Zn plating line Plating bath composition Al: 5% , Pb: 0.01% or less, Fe: 0.02% or less, misch metal: 0.06
%, Remaining Zn plating bath temperature 460 ℃ Line speed 70m / min Coating weight 90g / m 2 (one side amount) Skin pass elongation 0.8% Post-treatment without chromate treatment Steel plate 4: 55% Al produced by hot dip plating in the laboratory −Zn
Alloy-plated steel sheet Plating bath composition Al: 55%, Si: 1.7% or less, remaining Zn plating bath temperature 600 ° C Coating weight 175g / m 2 (one-side amount) Skin pass elongation 0.8% Post-treatment No chromate treatment Example 1 Implementation The example shows the effect of the type of non-metal additive added to the pretreatment liquid on blackening resistance and corrosion resistance.

上記の4種類の溶融亜鉛系めっき鋼板の供試材を使用し
て、次のようにして前処理液による処理とその後のクロ
メート処理を実施した。
Using the above-mentioned four types of hot-dip galvanized steel sheet test materials, treatment with a pretreatment liquid and subsequent chromate treatment were carried out as follows.

前処理用に使用したアルカリ性水溶液は、Ni2+として0.
05%の量のNiCl2と2.5%の各種有機アミンまたはその他
の有機もしくは無機化合物を含有し、水酸化ナトリウム
によりpH13に調節された水溶液である。
The alkaline aqueous solution used for pretreatment was Ni 2+ of 0.
Aqueous solution containing 05% NiCl 2 and 2.5% various organic amines or other organic or inorganic compounds and adjusted to pH 13 with sodium hydroxide.

クロメート液としては、酢酸1.0%およびクロム酸5%
を含有する水溶液を使用した。
As a chromate solution, 1.0% acetic acid and 5% chromic acid
An aqueous solution containing was used.

まず、室温の各供試鋼板に液温20℃の上記アルカリ性水
溶液を10秒間スプレーして、めっき鋼板の前処理を行っ
た。次いで、水洗および水切りを行った後、常温の上記
酢酸含有クロメート液に1分間浸漬してクロメート処理
を行い、液切り後、60℃で10分間乾燥させてクロメート
皮膜を形成させた。この後、得られた表面処理めっき鋼
板を常温のデシケータ内に7日間保管してから、耐黒変
性について次の要領で試験した。
First, each sample steel sheet at room temperature was sprayed with the above alkaline aqueous solution at a liquid temperature of 20 ° C. for 10 seconds to pretreat the plated steel sheet. Then, after washing with water and draining, a chromate treatment was carried out by immersing in the above-mentioned acetic acid-containing chromate solution at room temperature for 1 minute, and after draining, it was dried at 60 ° C. for 10 minutes to form a chromate film. After that, the obtained surface-treated plated steel sheet was stored in a desiccator at room temperature for 7 days, and then tested for blackening resistance in the following manner.

耐黒変性試験:試験片を水で練った白粘土で包み、ナイ
ロン袋に入れて、80℃の温水中に24時間浸漬した後、取
り出して、黒変の発生状況を目視で判定した。
Blackening resistance test: A test piece was wrapped in white clay kneaded with water, put in a nylon bag, immersed in warm water at 80 ° C for 24 hours, and then taken out to visually determine the occurrence of blackening.

試験結果は次の基準で評価した。The test results were evaluated according to the following criteria.

○:良好(黒変発生皆無) △:やや良好(黒変発生、面積率40%未満) ×:悪い(黒変発生、面積率40%以上) また、調製した各アルカリ性処理液を常温で7日間放置
した後、液を目視観察することによって処理水溶液の安
定性を次の基準で判定した。
◯: Good (no black discoloration) Δ: Slightly good (black discoloration, area ratio less than 40%) ×: Poor (black discoloration, area ratio 40% or more) In addition, each prepared alkaline treatment liquid was kept at room temperature for 7 days. After standing for one day, the stability of the treated aqueous solution was judged by the following criteria by visually observing the solution.

○:安定(沈澱物認められず) △:わずかに沈澱物が生成 ×:沈澱物が生成。◯: Stable (no precipitate was observed) Δ: Slight precipitate was formed X: Precipitate was formed.

試験結果を次の第1表に示す。なお、第1表に使用した
添加剤のうち、*印を付した化合物は本発明において使
用するアミン化合物である。また、第1表には供試鋼板
が鋼板3(5%Al−Zn合金めっき鋼板)である場合の結
果を示すが、その他の溶融亜鉛系めっき鋼板を使用した
場合にも、試験結果は同様の傾向を示すことが確認され
た。
The test results are shown in Table 1 below. Among the additives used in Table 1, the compounds marked with * are amine compounds used in the present invention. In addition, Table 1 shows the results when the test steel plate is steel plate 3 (5% Al-Zn alloy plated steel plate), but the test results are the same when other hot dip galvanized steel plates are used. It was confirmed that the tendency was shown.

第1表の結果から、前処理用のアルカリ性水溶液に本発
明のアミン化合物を添加した場合のみ、黒変の発生が効
果的に抑制され、処理液も安定に保持されることがわか
る。予想外なことに、アルカリ性水溶液においてNiを溶
液状態に安定に保持するための錯化剤として一般に使用
されているエチレンジアミン四酢酸やニトリロ三酢酸な
どを添加した場合には、液の安定性は良好に保持される
が、黒変発生の抑制効果は認められなかった。
From the results shown in Table 1, it is understood that the occurrence of blackening is effectively suppressed and the treatment liquid is stably maintained only when the amine compound of the present invention is added to the alkaline aqueous solution for pretreatment. Unexpectedly, the stability of the solution is good when adding ethylenediaminetetraacetic acid or nitrilotriacetic acid, which are commonly used as complexing agents to keep Ni in a stable state in an alkaline aqueous solution. However, the effect of suppressing the occurrence of blackening was not observed.

実施例2 実施例1と同様の実験を繰り返した。ただし、供試鋼板
は鋼板No.3であり、前処理用のアルカリ性水溶液には、
NiCl2に代えて各種の金属塩化物を使用し、有機添加剤
としてはトリエチレンテトラミンを使用した。金属塩化
物の添加量は金属換算で0.05%であり、トリエチレンテ
トラミンの添加量は2.5%、溶液のpHは水酸化ナトリウ
ムにより13に調整した。それ以外の条件は実施例1と同
様であり、得られた表面処理めっき鋼板の耐黒変性を実
施例1と同様に判定した。結果を次の第2表に示す。
Example 2 The same experiment as in Example 1 was repeated. However, the test steel plate is steel plate No. 3, and the alkaline aqueous solution for pretreatment contains
Various metal chlorides were used in place of NiCl 2, and triethylenetetramine was used as an organic additive. The amount of metal chloride added was 0.05% in terms of metal, the amount of triethylenetetramine added was 2.5%, and the pH of the solution was adjusted to 13 with sodium hydroxide. The other conditions were the same as in Example 1, and the blackening resistance of the obtained surface-treated plated steel sheet was determined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

第2表の結果から、金属がNiとCoである場合に優れた黒
変防止効果が得られ、その他の金属では黒変が防止され
ないことがわかる。
From the results shown in Table 2, it can be seen that when the metals are Ni and Co, an excellent effect of preventing blackening is obtained, and with other metals, blackening is not prevented.

実施例3 実施例1と同様の実験を繰り返した。ただし、供試鋼板
は鋼板No.3であり、前処理用のアルカリ性水溶液には、
金属化合物としてNi、Coの塩化物および添加剤としてエ
チレンジアミンもしくはエチレンジアミン四酢酸を添加
した。添加量は、NiおよびCoは0.05%であり、エチレン
ジアミンおよびエチレンジアミン四酢酸はそれぞれ2.5
%であり、pHは水酸化ナトリウムにより10もしくは13に
調整した。得られた表面処理めっき鋼板は、耐黒変性と
同時に、次の要領で耐白錆性についても判定した。
Example 3 The same experiment as in Example 1 was repeated. However, the test steel plate is steel plate No. 3, and the alkaline aqueous solution for pretreatment contains
Ni and Co chlorides as metal compounds and ethylenediamine or ethylenediaminetetraacetic acid as an additive were added. The addition amount is 0.05% for Ni and Co, and 2.5 for ethylenediamine and ethylenediaminetetraacetic acid, respectively.
% And the pH was adjusted to 10 or 13 with sodium hydroxide. The surface-treated plated steel sheet thus obtained was evaluated for white rust resistance as well as blackening resistance according to the following procedure.

耐白錆性試験:試験片に対して35℃での塩水噴霧試験を
120時間実施した後、白錆の発生状況を目視観察した。
結果は、耐黒変性試験と同様の基準で、○、△、×の3
段階で判定した。
White rust resistance test: A salt spray test at 35 ° C on the test piece
After 120 hours, the occurrence of white rust was visually observed.
The results are the same criteria as in the blackening resistance test, 3 of ○, △, ×
It was judged in stages.

第3表から、上記の第1表および第2表と同様の傾向が
わかる。すなわち、前処理用のアルカリ性処理液がNiお
よび/またはCoと本発明のアミン化合物であるエチレン
ジアミンを含有する場合には、耐黒変性が改善されたの
に対し、有機化合物をエチレンジアミン四酢酸に変える
と、この改善が得られなくなる。酢酸含有クロメート処
理のみでは、耐白錆性は改善されるが、黒変の発生は防
止できない。
From Table 3, the same tendency as in Tables 1 and 2 can be seen. That is, when the alkaline treatment liquid for pretreatment contains Ni and / or Co and ethylenediamine which is the amine compound of the present invention, the blackening resistance is improved, whereas the organic compound is changed to ethylenediaminetetraacetic acid. Then, this improvement cannot be obtained. Although only the acetic acid-containing chromate treatment improves the white rust resistance, it cannot prevent the occurrence of blackening.

実施例4 0.01%(Ni2+,Co2+として)のNiCl2,CoCl2および各種
の量のエチレンジアミンを水に添加し、水酸化ナトリウ
ムでpHを13に調整することにより、前処理用のアルカリ
性水溶液を得た。この溶液の安定性を実施例1と同様の
方法により判定した。結果を、次の第4表に示す。
Example 4 For pretreatment by adding 0.01% (as Ni 2+ , as Co 2+ ) NiCl 2 , CoCl 2 and various amounts of ethylenediamine to water and adjusting the pH to 13 with sodium hydroxide. An alkaline aqueous solution was obtained. The stability of this solution was evaluated by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 4 below.

アミン化合物を0.05%以上添加した場合に、Ni,Coを安
定に溶液状態に保持することができた。
When 0.05% or more of amine compound was added, Ni and Co could be stably maintained in a solution state.

実施例5 前処理用のアルカリ性水溶液に、添加剤としてエチレン
ジアミンを2.5%の量で添加し、金属化合物としては各
種の量のNiCl2,CoCl2を添加した以外は、実施例1と同
様に溶融亜鉛系めっき鋼板(供試鋼板No.2)を表面処理
した。酢酸含有クロメート処理後、実施例1と同様にめ
っき鋼板を耐黒変性について試験した。試験結果は、次
の第5表に示す。
Example 5 Melt in the same manner as in Example 1 except that ethylenediamine was added as an additive in an amount of 2.5% and various amounts of NiCl 2 and CoCl 2 were added as metal compounds to an alkaline aqueous solution for pretreatment. The zinc-plated steel sheet (test steel sheet No. 2) was surface-treated. After the acetic acid-containing chromate treatment, the plated steel sheet was tested for blackening resistance as in Example 1. The test results are shown in Table 5 below.

黒変を防止するには、少なくとも0.01%以上のNi2+,Co
2+を前処理液に含有させる必要があることがわかる。
To prevent blackening, at least 0.01% Ni 2+ , Co
It can be seen that it is necessary to include 2+ in the pretreatment liquid.

実施例6 前処理用のアルカリ性水溶液としてNi、Coもしくはその
両者の化合物の他に、アミン化合物もしくはその他の添
加剤を含有する溶液を使用し、実施例1と同様に溶融亜
鉛系めっき鋼板を表面処理した。
Example 6 As an alkaline aqueous solution for pretreatment, a solution containing an amine compound or other additives in addition to Ni, Co or both compounds was used, and a hot dip galvanized steel sheet was surfaced in the same manner as in Example 1. Processed.

本実施例で使用しためっき鋼板は、上記の鋼板3(5%
Al−Zn合金めっき鋼板)であり、前処理は、常温のめっ
き鋼板に液温60℃のアルカリ性水溶液(NaOHもしくはKO
HによりpH13に調整)を2秒間スプレーすることにより
実施し、その後の処理操作は実施例1と同様であった。
クロメート処理後に得られた表面処理めっき鋼板を、常
温のデシケータ内に7日間放置した後、耐黒変性および
耐食性(耐白錆性)を上記と同様に評価した。結果を添
加剤の種類と共に、次の第6表にまとめて示す。
The plated steel sheet used in this example is steel sheet 3 (5%
It is an Al-Zn alloy plated steel sheet, and the pretreatment is to coat the plated steel sheet at room temperature with an alkaline aqueous solution (NaOH or KO) at a liquid temperature of 60 ° C.
The pH was adjusted to 13 with H) for 2 seconds, and the subsequent processing operation was the same as in Example 1.
The surface-treated plated steel sheet obtained after the chromate treatment was allowed to stand in a desiccator at room temperature for 7 days, and then blackening resistance and corrosion resistance (white rust resistance) were evaluated in the same manner as above. The results are summarized in Table 6 below together with the types of additives.

第6表の結果からわかるように、本発明の方法で使用す
るアミン化合物を含有する表面処理液を使用した本発明
例では、黒変が有効に防止され、白錆発生も抑えられ
た。本発明の範囲内であれば、NiとCoを併用した場合、
あるいは塩化物以外の金属化合物を使用した場合、さら
にはpHをKOHで調整した場合にも、前出の実施例と同様
に優れた効果が得られた。しかし、添加剤として本発明
の範囲外のものを使用するか、あるいは金属種の添加量
が本発明の範囲外になると、黒変と白錆を同時に抑制す
ることができなかった。すなわち、金属種(Ni、Co)の
添加量が0.01%未満では耐黒変性の改善効果が認められ
ず、この量が2.5%を越えると耐食性(耐白錆性)が悪
くなる。
As can be seen from the results in Table 6, in the examples of the present invention using the surface treatment liquid containing the amine compound used in the method of the present invention, blackening was effectively prevented, and white rust was suppressed. Within the scope of the present invention, when using Ni and Co together,
Alternatively, when a metal compound other than chloride was used, and also when the pH was adjusted with KOH, the same excellent effect as in the above-mentioned Examples was obtained. However, if an additive out of the range of the present invention is used as the additive, or if the amount of the metal species added is out of the range of the present invention, black discoloration and white rust cannot be suppressed simultaneously. That is, if the added amount of the metal species (Ni, Co) is less than 0.01%, the effect of improving the blackening resistance is not recognized, and if the added amount exceeds 2.5%, the corrosion resistance (white rust resistance) deteriorates.

実施例7 前処理用のアルカリ性水溶液として、0.05%のNi2+濃度
でNiCl2を含有し、トリエタノールアミンを2.5%含有す
る各種pHの水溶液を使用した点を除いて実施例6と同様
に鋼板3の供試材を表面処理した。pHは、NaOHにより調
整した。酢酸含有クロメート処理後、前の実施例と同様
に耐黒変性および耐食性について試験した。結果を次の
第7表に示す。
Example 7 As Example 6, except that an alkaline aqueous solution containing NiCl 2 at a Ni 2+ concentration of 0.05% and 2.5% triethanolamine was used as the alkaline aqueous solution for pretreatment. The test material of Steel plate 3 was surface-treated. The pH was adjusted with NaOH. After acetic acid-containing chromate treatment, blackening resistance and corrosion resistance were tested as in the previous examples. The results are shown in Table 7 below.

第7表の結果から、pHが10より低いと黒変の防止効果が
得られないことがわかる。pHが14に近づくと、耐食性が
多少悪化した。
From the results shown in Table 7, it can be seen that the effect of preventing blackening cannot be obtained when the pH is lower than 10. When the pH was close to 14, the corrosion resistance was slightly deteriorated.

実施例8 実施例1に記載の表面処理を繰り返した。ただし、前処
理は温度150℃の鋼板3の供試材に0.05%のCo2+濃度のC
oCl2および2.5%のエチレンジアミンを含有するpH13の
水溶液(温度70℃)を2秒間スプレーすることにより実
施し、後処理のクロメート液は、0.1%の酢酸および5
%のクロム酸を含有する酢酸含有クロメート液もしくは
通常のクロメート液を使用して実施した。使用した通常
型クロメート液の組成はクロム酸3%、リン酸0.3%、
フッ酸0.1%であった。得られた表面処理鋼板の耐黒変
性と耐白錆性を前記と同様の方法により試験した。ただ
し、本実施例にあっては、試験片の平板部のみならず、
板の擦り合わせ部(2枚の試験片を合わせて人手により
擦り合わせたときの擦り合わせ部)およびプレスしごき
部(角筒絞り側壁でのしごき部)についても耐黒変性と
耐白錆性を同様に試験した。試験結果を次の第8表に示
す。
Example 8 The surface treatment described in Example 1 was repeated. However, the pretreatment was carried out on the test material of steel plate 3 at a temperature of 150 ° C with a C 2+ concentration of 0.05%.
It was carried out by spraying an aqueous solution of pH 13 containing oCl 2 and 2.5% ethylenediamine (temperature 70 ° C.) for 2 seconds, and the post-treatment chromate solution was 0.1% acetic acid and 5%.
It was carried out using an acetic acid-containing chromate solution containing 1% chromic acid or a conventional chromate solution. The composition of the conventional chromate solution used was 3% chromic acid, 0.3% phosphoric acid,
It was 0.1% of hydrofluoric acid. The resulting surface-treated steel sheet was tested for blackening resistance and white rust resistance by the same method as described above. However, in this example, not only the flat plate portion of the test piece,
Blackening resistance and white rust resistance are also obtained for the rubbed part of the plate (the rubbed part when two test pieces are rubbed manually) and the press squeezing part (the squeezing part on the side wall of the square tube diaphragm). It tested similarly. The test results are shown in Table 8 below.

第8表の結果からわかるように、後処理に通常型クロメ
ート液を使用した場合には、平板部では耐黒変性と耐白
錆性は十分であり、ある程度の改善効果が得られたが、
板擦り合わせ部やプレスしごき部では特に耐黒変性が低
下した。これに対して、酢酸含有クロメート液を使用し
た場合には、板擦り合わせ部やプレスしごき部でも平板
部と同様に耐黒変性が改善された。
As can be seen from the results in Table 8, when the conventional chromate solution was used for the post-treatment, the flat plate portion had sufficient blackening resistance and white rust resistance, and some improvement effects were obtained.
The black discoloration resistance was particularly reduced in the plate rubbed portion and the pressed and ironed portion. On the other hand, when the acetic acid-containing chromate solution was used, the blackening resistance was improved in the plate rubbing part and the press ironing part as in the flat plate part.

実施例9 溶融亜鉛系めっき鋼板1〜4の各供試鋼板を使用して、
実施例1と同様に表面処理を実施した。アルカリ性処理
液はNi2+濃度が0.05%になる量のNiCl2と2.5%のエチレ
ンジアミンを含有する水溶液をNoOHによりpH10に調整し
たものであり、アルカリ性水溶液処理は2秒間のスプレ
ーにより液温および鋼板温度を変動させて行った。次い
で、0.1%の酢酸および5%のクロム酸を含有する酢酸
含有クロメート液あるいは通常型のクロメート液(組成
は実施例8で使用したものと同じ)を使用して、常温で
10秒間の浸漬処理によりクロメート処理を行った。
Example 9 Using each test steel sheet of hot dip galvanized steel sheets 1 to 4,
The surface treatment was carried out in the same manner as in Example 1. The alkaline processing liquid is obtained by adjusting the pH10 by NoOH an aqueous solution containing an amount of NiCl 2 and 2.5% of ethylenediamine Ni 2+ concentration of 0.05%, a solution temperature alkaline solution treatment is by spraying for 2 seconds and steel The temperature was varied. Then, using an acetic acid-containing chromate solution containing 0.1% acetic acid and 5% chromic acid or a conventional chromate solution (the composition is the same as that used in Example 8), at room temperature.
Chromate treatment was performed by immersion treatment for 10 seconds.

比較のために、アルカリ性水溶液による処理を省略し
て、上記の酢酸含有クロメート液もしくは通常型クロメ
ート液による処理のみを行った試験片も作成した。
For comparison, a test piece was prepared by omitting the treatment with the alkaline aqueous solution and performing only the treatment with the acetic acid-containing chromate solution or the conventional chromate solution.

これらの表面処理鋼板の試験片を用いて耐黒変性と耐白
錆性を前記と同様の方法により評価した。ただし、本実
施例にあっては、試験片の平板部のみならず、実施例8
と同様に板の擦り合わせ部およびプレスしごき部につい
ても耐黒変性と耐白錆性を評価した。試験結果を次の第
9表に示す。
Using the test pieces of these surface-treated steel sheets, blackening resistance and white rust resistance were evaluated by the same method as described above. However, in this example, not only the flat plate portion of the test piece but also the example 8 was used.
Similarly, the blackening resistance and the white rust resistance of the rubbed portion and the pressed and ironed portion of the plate were evaluated. The test results are shown in Table 9 below.

第9表の結果から、本発明の方法により、アルカリ処理
液による処理条件が変動しても、平板部のみならず板擦
り合わせ部およびプレスしごき部でも十分な耐黒変性と
耐食性が得られることがわかる。これに対して、アルカ
リ処理液による前処理を行わない場合には、平板部での
白錆発生の防止に効果があるだけで、耐黒変性はまった
く得られず、耐白錆性も加工部においては不足する。
From the results shown in Table 9, it is possible to obtain sufficient blackening resistance and corrosion resistance not only in the flat plate portion but also in the plate rubbing portion and the press ironing portion by the method of the present invention even when the treatment conditions with the alkaline treatment liquid are changed. I understand. On the other hand, when pretreatment with an alkaline treatment liquid is not performed, it is effective only in preventing white rust on the flat plate portion, blackening resistance is not obtained at all, and white rust resistance is Is insufficient.

(発明の効果) 本発明の方法により、亜鉛系めっき鋼板の耐食性を損な
うことなしに黒変の問題のないめっき鋼板を製造するこ
ととができる。特に、酢酸含有クロメート液を使用して
後処理を行うと、板擦り合わせ部やプレスしごき部とい
った摩擦を受けた箇所でも十分な耐黒変性と耐食性を保
持することができる。しかも、クロメート処理に先だっ
て行うアルカリ性水溶液による処理では、金属種および
アミン化合物の使用量はごく僅かでよく、経済的に有利
であり、また処理もスプレー、浸漬などの簡便な方法で
実施できるため、装置の改造も容易である。したがっ
て、本発明の方法は非常に実用性が高く、溶融亜鉛系め
っきの品質向上および用途拡大に大きく貢献するもので
ある。
(Effects of the Invention) By the method of the present invention, it is possible to produce a plated steel sheet that does not cause the problem of blackening without impairing the corrosion resistance of the zinc-based plated steel sheet. In particular, when the post-treatment is performed using an acetic acid-containing chromate solution, sufficient blackening resistance and corrosion resistance can be maintained even in a frictional portion such as a plate rubbing portion and a press ironing portion. Moreover, in the treatment with the alkaline aqueous solution performed prior to the chromate treatment, the amount of the metal species and the amine compound used may be very small, which is economically advantageous, and the treatment can also be carried out by a simple method such as spraying or dipping, It is easy to modify the device. Therefore, the method of the present invention is very practical and contributes greatly to the improvement of the quality of the hot-dip galvanized coating and the expansion of its applications.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 尚孝 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 丸 俊一 大阪府大阪市城東区鴫野西4丁目1番24号 朝日化学工業株式会社研究所内 (72)発明者 木屋 敏夫 大阪府大阪市城東区鴫野西4丁目1番24号 朝日化学工業株式会社研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naotaka Ueda, 1850 Minato, Wakayama, Wakayama Sumitomo Metal Industries, Ltd. Wakayama Steel Works (72) Inventor, Shunichi Maru 4-1-2, Kagino-nishi, Joto-ku, Osaka, Osaka No. Asahi Kagaku Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Kiya 4-124, Kagino Nishi, Joto-ku, Osaka City, Osaka Asahi Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】溶融亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板を、Ni
およびCoから選ばれた少なくとも1種の金属イオン0.01
〜2.5重量%と、C2〜C12アルキレンジアミン、C2〜C10
ポリアルキレンポリアミン、およびC2〜C10アルカノー
ルアミンから選ばれた少なくとも1種のアミン化合物0.
05重量%以上とを含有するpH10〜14の水溶液で処理した
後、クロメート処理することを特徴とする、耐黒変性と
耐食性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
1. A hot dip galvanized or zinc alloy plated steel sheet is plated with Ni.
And at least one metal ion selected from Co 0.01
2.5 wt% and, C 2 -C 12 alkylene diamine, C 2 -C 10
At least one amine compound selected from polyalkylene polyamines and C 2 to C 10 alkanolamines.
A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having excellent blackening resistance and corrosion resistance, which is characterized by performing a chromate treatment after treatment with an aqueous solution containing 05% by weight or more and having a pH of 10 to 14.
【請求項2】前記クロメート処理を、酢酸0.1〜5重量
%とクロム酸0.1〜10重量%とを含有する酢酸含有クロ
メート液により行う、請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the chromate treatment is performed with an acetic acid-containing chromate solution containing 0.1 to 5% by weight of acetic acid and 0.1 to 10% by weight of chromic acid.
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